加速制造業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的“芯”選擇

很多身處一線的工程師還處于PC配高端顯卡的階段。一些中小企業(yè)中開始涉水工作站的工程師，則選擇了“攢”工作站的做法。也有一些工程師直接選擇了專業(yè)的品牌工作站。在目前從事設(shè)計(jì)工作的工程師面前，需要超強(qiáng)計(jì)算能力的領(lǐng)域主要有幾個(gè)方面，包括：結(jié)構(gòu)工程師面臨的大型裝配體及其工程圖、CAE以及工業(yè)設(shè)計(jì)師面臨的渲染。在這些工作中，如果硬件的計(jì)算能力不夠，一些CAE工作有時(shí)會(huì)花上幾天幾夜的時(shí)間才能得到結(jié)果，而由于系統(tǒng)不夠穩(wěn)定，有時(shí)渲染工作會(huì)因?yàn)殄礄C(jī)而前功盡棄。隨著設(shè)計(jì)周期的縮短和設(shè)計(jì)質(zhì)量需求的提高，從外觀造型設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，從詳細(xì)設(shè)計(jì)到方案驗(yàn)證和仿真分析，很多企業(yè)都采取了“壓縮”的方式，在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部分工的基礎(chǔ)上對設(shè)計(jì)流程進(jìn)行整合。傳統(tǒng)上，圖形工作站更多地服務(wù)于外觀造型設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，這一階段強(qiáng)調(diào)工作站的圖形性能。在流程整合之后，工作站要承擔(dān)一部分方案驗(yàn)證和仿真分析工作，而這一階段則更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的總體計(jì)算能力。傳統(tǒng)的圖形工作站必須“超越” 圖形，實(shí)現(xiàn)功能、性能的擴(kuò)展。

　　工作站的三個(gè)層級

　　什么樣的工作應(yīng)該對應(yīng)什么樣的工作站?也許每個(gè)人心中都有的自己的想法。近日記者采訪了英特爾公司數(shù)據(jù)中心事業(yè)部工作站總經(jīng)理 Anthony Neal-Graves先生。在他的界定中，英特爾將所支持的工作站分為三個(gè)層次，分別是入門級工作站、基本工作站和專家級工作站。其中入門級工作站在2011年年初將采用Sandy Bridge技術(shù)，這個(gè)新的處理器微架構(gòu)把GPU融入CPU芯片中，成為自己身體不可缺少的 “一部分”。 用戶購買了這樣的CPU,同時(shí)也就擁有主流性能的“顯卡”了，顯卡以一塊“卡”的形式存在于電腦中也越來越無形了。特別是筆記本電腦，用戶不再為以往的集成顯卡性能不佳而煩惱，也不用為焊上獨(dú)立顯卡芯片的筆記本電腦太熱太吵以及電池迅速耗盡而苦惱。因?yàn)槿诤嫌贑PU之中的核顯，具有更高更智能的性能和更精良的能耗管理，以及和CPU其它計(jì)算單元之間更協(xié)調(diào)的均衡計(jì)算。

　　在談到馬上面世的Sandy Bridge時(shí)， Anthony Neal-Graves先生告訴記者：“英特爾將強(qiáng)化幾件事情，如認(rèn)證現(xiàn)有大多數(shù)軟件在SandyBridge上能夠很好的運(yùn)行，同時(shí)通過一些性能優(yōu)化的工作使得集成在CPU上的顯卡能夠達(dá)到專業(yè)級。目前Sandy Bridge只用于入門級工作站，基本級和專業(yè)級工作站不支持這項(xiàng)技術(shù)?！?/P>

　　目前英特爾界定的基本工作站包括一顆至強(qiáng)3600處理器，96GB內(nèi)存，一通道Quickpath互連;而專家級工作站為兩顆至強(qiáng)5600處理器,192GB內(nèi)存，兩通道Quickpath互連?！鞍◤?fù)雜的三維建模、仿真測試和渲染都可以很順利地在桌面完成了?！盇nthony Neal-Graves說。

　　工作站+制造業(yè)應(yīng)用

　　然而，也有一個(gè)問題在于，現(xiàn)在有一部分CAE軟件仍然不支持多核，或到現(xiàn)在只用單路。英特爾提供的多核、多路解決方案還有用武之地嗎?

　　對這個(gè)問題Anthony Neal-Graves先生也很坦然：“并不是所有軟件開發(fā)商愿意或者有計(jì)劃在這個(gè)市場上使用多核和多線程。注意到這一點(diǎn)我們在SandyBridge和我們現(xiàn)有的產(chǎn)品里都設(shè)計(jì)了多款提高主頻來提高單個(gè)速度的辦法。另外，我們?nèi)フf服最終用戶和ISV支持多任務(wù)，一種辦法是用虛擬化的辦法，或者把工作打包，或者作為集群來運(yùn)行。”

　　英特爾(中國)有限公司服務(wù)器產(chǎn)品事業(yè)部資深技術(shù)市場工程師羅一峰對這個(gè)話題給出了詳細(xì)的解決方案：比如有兩路至強(qiáng)，現(xiàn)在有12核2路處理器，可能CAD軟件只能利用到一個(gè)核，你可以把主要CAD軟件放在操作系統(tǒng)上，比如Win7，另外還可以利用基于Win7之上的虛擬化方案，把CAD軟件放到虛擬機(jī)上面，可以很好地利用沒有用到的核，甚至這些虛擬機(jī)上面不同的應(yīng)用可以和后臺的數(shù)據(jù)中心高性能計(jì)算連接起來，或者和其它工作站連接起來，形成工作站的集群，把很多CAE計(jì)算放到這些核上去運(yùn)行。多工作站的群集和CAE的計(jì)算放到核上去運(yùn)行，這樣可以更好地利用CPU的核數(shù)。據(jù)悉，一些制造企業(yè)已經(jīng)開始測試這樣的用法。

　　多元化選擇

　　盡管產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)融合還需加以時(shí)日，但對于一線的工程師而言，如今工作站的價(jià)格門檻已經(jīng)大大降低。而英特爾作為技術(shù)廠商也提供了相當(dāng)豐富的技術(shù)選擇。

　　隨著Win7的推出，英特爾CPU實(shí)現(xiàn)了從32位到64位的轉(zhuǎn)變。在CAD建模應(yīng)用呈現(xiàn)指數(shù)性增長的情況下，64位可以用到很強(qiáng)大的內(nèi)存尋址技術(shù)，也支持更大的運(yùn)算工作量。而在工作站的呈現(xiàn)方式上，除了桌面工作站以外，移動(dòng)工作站甚至平板工作站也開始走近人們的視野。另外的一個(gè)趨勢是虛擬化，也就是把專業(yè)的工作站硬件向后臺集中。與桌面工作站相比，這種做法更適用于高端的應(yīng)用。比如“把工作站中一部分的核專門用來做CAD的設(shè)計(jì)，把剩下的一些核通過虛擬化，把工作作為后臺的渲染的計(jì)算，它可以結(jié)成工作站的集群，跟服務(wù)器一起工作。”

　　技術(shù)總是領(lǐng)先應(yīng)用的，多元化選擇是必然趨勢，也為未來應(yīng)用拓寬了道路。